Тревожный сигнал: мантия Земли выпирает под пересохшим Аральским морем
С 2016 по 2020-й дно бывшего Аральского моря поднялось в среднем на 7 мм в год, подсчитали авторы нового исследования в журнале Nature Geoscience.
Неустойчивое орошение и засуха почти полностью лишили Аральское море воды, вызвав изменения, простирающиеся вплоть до верхней мантии Земли — слоя, расположенного под земной корой. Это, вероятно, самый глубокий зарегистрированный пример влияния человеческой деятельности на твердую внутреннюю часть планеты.
«Сделать что-то, что повлияет на [верхнюю мантию], — это просто... вау, — впечатлен геофизик Сильвен Барбо из Южно-Калифорнийского университета. — Это показывает, насколько мы сильны в изменении окружающей среды».
Аральское море в Центральной Азии было когда-то одним из крупнейших озер мира, простиравшимся почти на 70 000 квадратных километров. Но ирригационные программы, начавшиеся в 1960-х годах, а также последующие засухи опустошили водоем. К 2018 году он сократился почти на 90% и потерял около 1000 кубических километров воды.
Ван Тэн из Пекинского университета в Китае заинтересовался Аралом после прочтения книги о последствиях этой экологической катастрофы для поверхности Земли. «Я понял, что такое огромное изменение массы должно вызвать реакцию глубоких слоев Земли», — пояснил он.
Он и его коллеги, включая Барбо, использовали спутниковые измерения для отслеживания небольших изменений высоты дна бывшего моря. Обнаружилось, что хотя большая часть воды исчезла десятилетия назад, поверхность продолжает подниматься.
Ученые использовали модель коры и мантии под Аральским морем, чтобы проверить, какие изменения на глубине могут объяснить наблюдаемый подъем. «Мы обнаружили, что наблюдения полностью согласуются с глубокой реакцией на это изменение», — отмечает Барбо.
Согласно их модели, когда вес воды исчез, сначала отреагировала более мелкая кора, выпрямляясь. Это спровоцировало реакцию на глубине до 190 километров под поверхностью, где вязкие породы верхней мантии начали заполнять образовавшуюся пустоту.
«Выпрямление создает пространство, и породы стремятся заполнить его», — говорит Барбо.
Эта замедленная реакция астеносферы — горячего и неустойчивого слоя мантии — объясняет, почему подъем продолжается даже спустя десятилетия после исчезновения воды.
Известны факты подъема верхней мантии и после других крупных изменений массы на поверхности — таких как наступление и отступление ледников, заметил профессор Роланд Бюргманн из Калифорнийского университета в Беркли. Но реакция на осушение Аральского моря, по его словам, вполне может быть самым глубоким примером антропогенного изменения внутренностей Земли.
Наблюдались и антропогенные подъемы мантии — из-за заполнения крупных водохранилищ или откачки грунтовых вод, уточнил геофизик Манучехр Ширзаи из Виргинского технологического института. Однако масштабы Аральского моря означают, что последствия его осушения, вероятно, проникают глубже.
Помимо демонстрации масштабов человеческой деятельности, подъем под Аральским морем даеи уникальную возможность оценить небольшие различия в вязкости мантии, особенно под континентальной частью, добавил Бюргманн: «Знание того, как ведет себя слой непосредственно под континентами, очень важно для тех, кто изучает тектонику плит».
